はじめに
街を歩いていると、太陽光パネルをよく見かけるのではないでしょうか。現在は企業だけでなく、個人の自宅にも太陽光パネルが取り付けられている建物が増えてきました。このことから、とりあえず陽の当たる場所に太陽光パネルを設置さえすればよい、と考えられがちですが、実は設置場所には向き不向きがあります。
これは、地域ごとの日射量、屋根の向きや傾斜による発電効率、積雪地帯でのパネルの凍結などの違いにより、同じメーカーの同じ製品であっても発電量にバラつきが生まれるからです。つまり、効率的に売電収益を得るためには、太陽光パネルを考えなしに設置するのではなく、ご自身の自宅の屋根がそもそも太陽光発電の設置に向いているのかを検討する必要があります。
太陽光パネル設置が向く地域、太平洋寄りで気温が高すぎないエリアがオススメ！
太陽光発電を設置する場所としては、日射量が多く影の少ないエリアがおススメです。日射量は太平洋側が多い傾向にあり、また気温が高すぎないほうがパネル自体の効率性も高まります。また、当然ですが影があるとパネルの発電量が少なくなるので、いずれの時間帯でも影がない場所がおススメです。
おススメ設置場所①、日射量が多く気温の安定した地域
お天気ニュースからわかるよう、北海道から沖縄まで続く縦に長い日本の地形では、気候や日射量が大きく変わります。まず結論として、一言で太陽光発電が向く地域は「太平洋沿岸」です。国の提供する日射量データベースで見ることができるように、日本海沿岸に比べて、太平洋沿岸、特に西日本の日射量が比較的多いことがわかります。もちろん、日本海側でも太陽光は入るので、問題なく設置が可能ですが、太平洋側と比較すると発電量が落ちる傾向にあります。
一方で北と南の違いですが、実は札幌と那覇を比べても、発電量に大きな差はないのです。気温が一年を通して温暖な沖縄の発電量が多いと考えられがちですが、気温の上昇により、太陽光パネル本体が熱くなりすぎて効率が下がるため、暖かいが故に発電効率が下がることもあるのです。そのため、積雪の多い時期もある札幌も、那覇と同じ発電量を生み出すことができるのです。
夏場の穏やかな気候に加え、梅雨前線の影響を受けにくい北海道は、一年を通して安定した発電量の生産が見込まれます。また、同じ北海道内でも、帯広は札幌に比べると、日照時間を長く保つことができるので、道内でも大きな差が現れます。
太陽光パネルを設置する地域の特性を生かした発電を行うためには、設置場所に適したパネルを選ぶことが重要となります。中には、土地付きの太陽光発電投資もあるので、ご自身で全て管理するのが難しい場合は、そのような選択も一つの手と言えます。
おススメ設置場所②、いずれの時間帯でも影のないエリア
高層ビルが密集する都市部より、高いビルが少ない郊外が向いています。ビルだけでなく、木が生茂る地域も、太陽光発電の効率が落ちる可能性がかなり高いです。都市を避けるだけでなく、影を作るものを避けた場所探しが重要となります。
また、発電所を作るときに気をつけるべきことは、パネルがパネルの影にならないことです。効率を求め、敷地面積に敷き詰めすぎてしまうと、太陽の位置が低くなる朝方・夕方、冬至の時期は、かえって発電効率が下がってしまう可能性があります。最近は少なくなりましたが、施工業者によっては、とにかくたくさんパネルを載せ売上を増やしたい気持ちが先行し、パネル自体が密集して影となり効率が下がってしまうケースもあります。
屋根の向きは南がベスト
発電効率を求める上では、どの向きでパネルを設置するかは重要な要素となります。南向きの設置が最も効率が高く、北向きの場合は南と比較すると60％程度の発電量しか期待できません。基本的に、南から北向きにいくほど効率が下がっていくこととなります。
屋根の傾斜は30％がオススメ
最適な屋根の傾斜は地域や天候によって左右されますが、一般的には30度あたりの角度が理想とされています。参考として角度90度の場合、発電効率は角度30度の場合と比較すると7割以下に下がるとされております。このため、できる限り30度に近いほうが、多くの発電量を期待できます。
屋根形状の特徴一覧、片流れ屋根が最もオススメ
切妻屋根
- 丈夫で雨漏りが少ないため、メンテナンスも安価
- 二面設置が可能なため、発電量の確保が可能
片流れ屋根
- 一枚の長方形で構成された屋根のため、施工コストが安い
- 屋根面積が広いため、太陽光パネルを多く搭載することが可能
- 屋根が南向きの場合、最も太陽光パネル設置に向く屋根
寄棟屋根＆方形屋根
- 三角形の太陽光パネルを組み合わせて四面に設置することで、効率的に発電が可能
陸屋根
- 傾斜がなく、雨水が溜まりやすいため、防水処理を万全に施す必要がある
- 太陽光パネルの架台を調節することで、南向きに設置することが可能
屋根材の違いは？一部の素材は太陽光発電を設置できないので注意を
太陽光パネルは、どのような屋根にも設置できるわけではなく、素材によっては設置が不可能なケースもあります。それらの一覧を下記にてリストにしておりますので、ご参考になりましたら幸いです。
原則的にパネル設置に向いている屋根素材
- 瓦
- プレスセメント瓦
- 住宅用平型スレート
- シングル素材
- 金属横葺き
- 金属縦葺き
- 金属心木あり瓦棒
- 金属心木なし瓦棒
- 金属折板
原則的にパネル設置が困難な屋根素材
- 住宅用波型スレート（金属の固定ができないため）
- 銅板葺き（架台と屋根の接触部が腐食しやすいため）
- 波板葺き（設置強度不足のため）
- 草木系素材（金属の固定ができないため）
- 重ね葺き（金属の固定ができないため）
- 二重屋根（強度の問題があるため）
太陽光パネルを設置する業者は、極まれに屋根素材に対して知識が欠けており長期的には危険な施工になることもありますので、屋根に設置することを考えている場合は、一度ご自身で屋根材を確認するか、もしくは業者にしっかりと確認を取ることもお勧めです。
おススメの太陽光発電の設置場所はココ！
これまでの情報を元に、太陽光発電を設置する場所として最もおススメできる場所をご紹介いたします。下記の物件をお持ちの場合、太陽光発電を設置することで非常に高い収益性を確保することが可能であると考えられます。また、屋根の素材は直接は発電効率に影響しませんが、トラブルを防ぐ意味でも、一度屋根の素材を確認し、上記のリストと照らし合わせることをお勧めします。
- 場所：太平洋寄り、気温が上がりすぎない地域、影のできにくい場所
- 方位：南向き
- 屋根の傾斜：30度
- 屋根の形状：片流れ屋根
【補足】太陽光パネル設置に対策が必要な地域
太陽光パネルは比較的どこでも付けられますが、海岸沿いや積雪の多い地域は対策が必要であり、その対策のため初期費用が高額になるケースも多いです。仮に対策を行わなかった場合、パネルの劣化が早くなる等のトラブルになる可能性が高まります。
海岸沿いの地域
海岸沿いは影を作るものがなく、効率的に発電ができるという大きなメリットがあります。しかし、塩害による発電装置の故障の可能性も十分に考えなければなりません。重塩害地域は海岸から500m以内。塩害地域は、地域ごとに異なり、沖縄・離島では500mから7km、北海道・東日本海側は500mから7km、その他は500mから2kmとなっています。これらの地域内は、設備の劣化、鉄部分のサビ、電気機器の故障などが起こる可能性が高いです。発電機の、パネル以外にも、固定具やパワーコンディショナーなどへの影響が考えられます。
それに対して、塩を取り除く日頃のメンテナンス、機器表面に防サビのための溶解亜鉛メッキの塗布、絶縁部にシリコンパウンドを塗布、対塩性の高い塗装などの対策が有効であると考えられます。また、メーカーが販売している塩害に強い機器を導入することも一つの対策となります。
シャープ
塩害地域専用のモジュール、架台（屋根に固定する金具）が用意されています。瓦型の製品を除いたほとんどの製品が重塩害地域にも対応しています。
三菱電機
耐候性、耐湿性、密封性に優れている3層構造バックフィルムを採用したモジュールになっており、またフレームやネジ類には耐蝕性メッキを使用しています。架台には酸化皮膜をつくるアルミニウムやクリアコートが使われ、腐食や塩害を防止します。
京セラ
受光面に白板熱処理ガラスと呼ばれる強化ガラスを利用し、裏面には耐候性に優れた複数積層のバックシートを用いたモジュールになっています。ラックシステムにも溶融亜鉛メッキ銅材などを用いており、塩害に強くなっています。
積雪の多い地域
積雪の多い地域は、冬場の発電量の低下、雪の重みによる設備の損傷、落雪被害といった積雪地域特有の対策が必要となります。太陽光パネルに雪が積もると、一時的ではありますが、発電量が著しく低下します。積雪が短時間であれば大きな問題ではありませんが、積雪が長く続くと、全く発電されない状態も続くので、注意が必要となります。反対に、滑り落ちた雪でパネルが埋もれてしまわないよう、地上から1m以上の高さにパワーコンディショナーを設置する必要もあります。
雪の重みによる発電設備の損傷や建物への負担が考えられまし。太陽光パネル一枚が15から20kgあるので、さらに雪が積もるとなると、支えている設備や建物に大きな負荷がかかります。支えている部分以外にも、パネル自体が損傷する可能性があるので、十分な注意が必要となります。例えば、カナディアンソーラーのような、降雪対策が取られた製品を選ぶなどの対策が考えられます。また、15度以上の傾斜を作ることで、雪が積もらないようにするといった対策方法もあります。
また、表面が滑りやすくなっている太陽光パネルは、落雪の可能性が高くなることに加え、勢いが強くなる可能性もあります。郊外の人の住まない地域での事故の可能性は低いですが、住宅街や個人住宅に設置されている太陽光パネルからの落雪には注意が必要です。対策として、落雪防止設備を設置することが挙げられます。
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